Полевой транзистор с моп-структурой

Полевой транзистор с моп-структурой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Зависимый от патента х

Заявлено 25.1V.1967 (¹ 1153094/26-25)

Приоритет 09.V.1966, № 29529, Япония

Опубликовано 19.Х1.1970 Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 21 1.1971

Кл. 21(г, 11/02 )1П((, Н 01/ 3 00

6 )1 Зч2 322(0(P g) К());)И) T ilQ AB>12M ири Сгг)вта Ыииисгрга

CCC1) Иносграпсц

Шигеру Арита (Япопп)! ) Автор

1 зобретепия

Иностр2 ни 2 я ()Itp:(I2

«Мацушита Электронике Корпорейшен > (Япония) Заявитель

ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР C МОП-СТРУКТУРОЙ

Описываемое изобретение относится к одному из классов полупроводниковых приборов— полевым транзисторам, и в частности, к полевым транзисторам с МОП-структурой.

Известны полевые транзисторы с МОПструктурой и изолированным затвором, которые под затвором имеют слой окисла толщио ной — 1000 А. В таких транзисторах при формировании электрода затвора иногда ttpo!lcxoдит короткое замыкание между затвором и истоком или затвором и стоком. Транзисторы

МОП-структуры характеризуются высоких) входным сопротивлением, но су)цествуст большое число аппаратуры, для которой практп;ески входное сопротивление транзистора от

10" до 10 " Ол является завышенным.

Целью данного изобретения является устранение утечки электричества, Возгп!ка!Ощсй в результате пробоя окисной пленки под затвором. Кроме того, предложено получать транзистор с МОП-структурой, в котором да)ке при пробое окисной пленки можно поддерживать такое входное сопротивление. Достаточно пригодное для практически.; применений.

В cooTI)eTcTI3HH с +2IIHbt i! !)зобретепиех! Ue;Ib достигается в устройстве, в котором часть полупроводникового тела, лежащая непосредственно под затьором, превра)цается в область, имеющую проводимость типа, отличноГО ОТ ПPОВОДП) IOCТ)1 ОСНОВНОГО ПОЛ ) ПPОВОДIIИ1) 2.

На фпг. 1 дана схема грапзпстора с М011структурой: па фиг. 2 †- то же, поперс)нос cc)tei»te по 1 —.1 а фпг. 1.

1 РВH3!tcToP 030PжпT 03)п>)сскпй boIIT2кт /, электрод затвора 2), омпчсскую плс)п(у 8, учаСТОК ПОВРСХ ДСНПОГО 1130. IßTO()2 >>, 00 2CTb ПОс) ) >п()ОГ)ОДН))к)1, Отлпч))ОГО оТ IIcxo3IIOI типа (Q пРОВОДI)мост)i, ), ilс."ОДIIВ)й ш,13 ilРОВОДП)iко— вый слой 6, электр;.д IicTot(2 7, электрод стока () .

В таком 1 .рпоорс электрол загвора изолпро

Ван ÎТ,Д)3 ) Г)IХ ЭЛСКТРОДОВ С Г!03)ОП>1>10 001)атн01! сВязи /) — )1-пср(" 0 12,;1 2же (слп Окиси а)1 Ilëoiiк2 .Oüj)p)!(дена.

TPЧК2 ТО)(2 1 i))1 Т(1. СЭ)! P >) Iil)PÑÕÎË() С ОC)

p2тпь1. сме)цепи(31 )! ап)) яжеlitt!t xti)i)(pT 1)331(II)I i Ь 32!,IIС!!310 "Tb I)CЛ)1 liiiibi ПСРСХОД(1, П 10Т"Q ) i O С Т Ь П Р ) I М С С Е П I I O, 1 (1) P O I) 0 t t t l )(2, О 0 Р (1 3 ) O t!Igro переход, время х()зпп нос! тслей и другие ()анто)ры, )! . !0: ст бы I 1> НОД!1влсl)!! ДО са )Iotl

Величины — (О "-- (9-- () в ооластп напряжен))п мспьп)п., lс .! It 1!IpßæPII))c IlpoC)oH дпэчек25 тРпка В Toзl c l",-)ае, сс It! Д)12 )еTР не(Захода !

0v >и>>., c1 подлоя(1 .а ОбраЗОВана )!3 1(рсмнl)51 сопротпвл "ttitс:;! — 10 (ь(1, сзь

Г с. i! t P.".31)осTb It() . с)!ЦI с.! 01) : .) ° .>,3 32TI30Po . i и под;!0 (o - 10 и> т ОГда cot! j)0 Tlt t) lett!to C)),3Q;t(T I1oj)5tДка 10)> 1(. 031, li эт(1 BPl)!!Il)112 со

287629

Ф и. Я

Составитель О. Б, Фед!окина

Редактор Л. Герасимова

Корректор Л. А. Царькова

Лака"-, 5575, 10- — 70 г. Тираж 480 Подписное

IIIII!IIIIII Комитета во делам иаос)ретений II от))р),)т)3!1 ири Совете Министров СССР

Мос!)!3!I, )К-35, Ра3 !нск )и IIIIII, >! 4/53

1 с !3 г р и )3 )I;333 т 3III о г р:IilIII;I М О противления достаточна в бо.)!ь)пппствс случаев для входного сопротивления для транзпс)т)ров с такой структурой. Транзистор прн отсутствии повреждения или пробоя окисной изолилирующей пленки мо)кет свободно функционировать в качестве обычного МОП-транзистоI) а.

1(ак станов)гася очевидным из Вышесшпсllllпого !1)ак!;1, сслп час) и подлож еll прllд;lть 111)oВОДI I M ocTh т и и 11, Отл 11 1 и О Гс) От TII I I 11 )11) o P o;I I I . II I I сти самой подложки, образуется р — п-псрсход между этой частью и подложкой. Е)!кос) ь ме)кду затвором и подло)ккои более не характеризуется геометрией изолиру!ощего слоя под затвором и полупроводниковой подложкой, а емкость р — и-перехода приводит к значительному уменьшению емкости между затвором и подложкой.

Данное изобретение дает эффективные средства предотвращения не)келательного короткого замыкания между коллекторным электродом и другими электродами, которое может возникнуть в результате пробоя окисной пленки в МОП-транзисторе, находящегося под действием повторяющихся температурных условий.

Ниже приводится пример конструкции прибора.

Готовят и-канальный (с и-проводимостью)

МОП (металлоксидкремниевый) -транзистор, о имеющий окисную пленку толщиной ЗОООА, диффузионный слой п-типа, с диаметром

100 мк, толшиной 2 мк и концентрацией поверхностных примесей 10" на см, который образуется немедленно под соединенным проводом у)астком коллсктор ого электрода. Измерение проводят па двух сотнях таких транзисторов, предназначенных для испытания при условиях, в которых эмнттерный электрод соединен с подложкой, напряжение О в прикладывалось к базе и эмиттерному электроду, и напряжение 10 в прикладывалось к коллекторш)му электроду и эм)ггтерному электроду.

У г!.3!к!1 тока прп Вышеупомянутых условиях колсблстся От мпп)lмdë!,1!oé величины меши ll, чсм 10 - и до максимальной величины

0,7. 10 а. Считается, "Iso утечка тока порядка

10 и происходит в результате пробоя диэлектрической окисной пленки. Минимальная величина входного сопротивления была 1,4 10 ом, рассчитанная на основе вышеозначенных величин утечки тока.

Полупроводниковая подложка транзистора, согласно изобретению, никоим образом не ограничивается определенным материалом, а может быть образована из кремния, германия или полупроводникового соединения.

Электрическим изолятором между затвором и подло)ккой может быть любой изолирующий материал, если он обеспечивает хорошую изоляцию между ними.

Предмет изобретения

Полевой транзистор с МОП-структурой с изолированным затвором, отличающийся тем, что, с целью предотвращения короткого замыкания, участок полупроводникового слоя, расположенный напротив омического контакта затвора, имеет тип проводимости, отличный от типа проводимости основного полупроводника, образуя ме)кду этими двумя областями р — ппереход.